ساخت وصله «زیست تخریبپذیر» برای رفع نقایص مادرزادی قلب در نوزادان
محققان یک پچ یا وصله زیست تخریبپذیر مهندسی شده با سلولهای انسانی ساختهاند که میتواند روزی برای اصلاح نقایص مادرزادی قلب نوزاد مورد استفاده قرار گیرد و نیاز به جراحیهای تهاجمی متعدد را محدود کند.
نقایص مادرزادی قلب (CHD) حدود ۹ نوزاد از هر ۱۰۰۰ نوزاد متولد شده را درگیر میکنند. CHD گروهی از سوراخها یا نقایص قلب نوزادان در بدو تولد است که به دلیل عدم رشد مناسب قلب در دوران بارداری ایجاد میشود. گرچه نقصهای ساده اغلب نیازی به درمان ندارند، برخی از نقصهای پیچیده نیاز به جراحیهای تهاجمی دارند.
چندین مورد از این جراحیها به استفاده از یک به اصطلاح چسب قلب دارد که در حال حاضر از مواد غیر زنده و غیرقابل تجزیه ساخته شدهاند که با قلب بیمار رشد نمیکنند و به دلیل ناتوانی در ادغام با بافت قلب مستعد پاره شدن هستند. برای حل این مشکل، محققان دانشگاه کلرادو (CU) یک وصله زیست تخریبپذیر ساخته شده از سلولهای خود بیمار ساختهاند که برای اصلاح CHD، محدود کردن جراحیهای تهاجمی و ماندگاری وصلههای فعلی طراحی شده است.
«هدف نهایی ساختن بافت قلب رشد یافته در آزمایشگاه از سلولهای خود بیمار است که میتواند برای بازسازی قلب برای اصلاح نقایص قلبی استفاده شود.» اگر یک سوراخ قلب با بافت سالم جایگزین نشود، ناگزیر از کار میافتد و منجر به عوارض طولانیمدت میشود.
مهندسی بافت میوکارد چالشهای منحصر به فردی دارد. اولاً، قلب از نظر ساختاری نامتقارن است و ظرفیت بازسازی محدود و نیازهای متابولیکی زیادی دارد. دوم، داربستهایی که برای ترمیم نقایص تمام ضخامت قلب استفاده میشوند باید در برابر چالش محیط مکانیکی خشن که شامل فشارهای بالا، فشار چرخهای و تماس مستقیم با خون است، تابآوری داشته باشند. و سوم، وصلههای مهندسی بافت باید از لحظه کاشت کارایی داشته باشند.
با در نظر گرفتن این چالشها، محققان از electrospinning – ایجاد الیاف نانو با استفاده از الکتریسیته در محلول مایع – برای ایجاد داربست ضخیم و متخلخل از پلیکاپرولاکتون زیست تخریبپذیر (PCL) استفاده کردند و آن را با فیبرین که یک پروتئین اصلی بدن است، پر کردند.
سپس داربست با سلولهای بنیادی پرتوان القایی (iPSC) انباشته شد. پس از سه هفته، مشاهده شد که بیش از نیمی از داربست پر شده است. علاوه بر این، داربست به خاطر داشتن کاردیومیوسیتهای مشتق شده از iPSC خود به خود منقبض میشود و علاوه بر کسب ضحامت مناسب، عملکرد قلب را تقویت میکند.
این داربست از نظر مکانیکی برای تعمیر دیواره قلب کافی است. سلولهای عروقی توانستند در طی سه هفته در بیش از نیمی از داربست در محیط کشت، نفوذ کننذ.
گرچه این وصله قبل از آزمایش روی انسان نیاز به آزمایش بیشتری دارد، ولی محققان خوشبین هستند که برای توسعه درمانهای جدید برای CHD و سایر بیماریهای قلبی حیاتی باشد.
این تحقیق در مجله Materials Today منتشر شده.
مطالب مرتبط
